Was ist eine Magnetfeldkraft?

Magnetfeldkraft ist die Wirkung, dass ein Magnetfeld beim Durchlaufen dieses Feldes ein geladenes Teilchen wie ein Molekül ausübt oder wirkt.Diese Kräfte existieren jederzeit ein elektrisch geladenes Molekül in der Nähe eines Magneten oder wenn Strom durch einen Draht oder eine Spule fließt.Magnetfeldkraft kann verwendet werden, um Elektromotoren zu betreiben und chemische Materialstrukturen zu analysieren, da Partikel darauf reagieren.

Wenn der elektrische Strom durch einen Draht geleitet wird, erzeugt der Elektronenfluss ein Magnetfeld, wodurch eine Kraft erzeugt wirdDas kann auf andere Materialien wirken.Ein häufiges Beispiel für die Magnetfeldkraft ist ein Elektromotor, der einen sich bewegenden Rotor mit Drähten verwendet, der um ihn umgeben ist und von einem Stator mit zusätzlichen Spulen umgeben ist.Wenn ein elektrischer Strom auf die Statorspulen aufgetragen wird, erzeugen sie ein Magnetfeld, und die Kraft dieses Feldes erzeugt Drehmoment, das den Rotor bewegt.

Die Richtung der Magnetfeldkraft kann durch Verwendung der sogenannten rechten Regel beschrieben werden.Eine Person kann ihren Daumen, ihren Index oder den ersten Finger und den zweiten Finger in drei verschiedene Richtungen richten, die oft als X-, Y- und Z-Achse bezeichnet werden.Jeder Finger und der Daumen sollten bei 90 Grad zueinander liegen. Wenn die Person also den Zeigefinger nach oben zeigt, zeigt der zweite Finger nach links und der Daumen zeigt direkt auf die Person.Der Finger zeigt die Richtungen des elektrischen Flusses (des Zeigefingers), des Magnetfeldes (der zweite Finger) und der resultierenden Magnetfeldkraft (Daumen).Wenn die vier Finger der Hand in Richtung der Handfläche gekräuselt sind, zeigt dies die Richtung des Magnetfeldes, wobei der Daumen immer noch die Richtung der Kraft anzeigt.Die Verwendung der rechten Regel ist eine einfache Möglichkeit für Schüler, über Magnetfelder zu lernen, um die Auswirkungen von Strom und Kräften zu erkennen.

Magnetfelder können im Labor für die Analyse von Materialien sehr nützlich sein.Wenn ein Material identifiziert oder in seine molekularen Komponenten unterteilt werden muss, kann die Probe ionisiert werden, was das Material mit positiven oder negativen elektrischen Ladungen in ein Gas verwandelt.Dieses ionisierte Gas wird dann durch ein starkes Magnetfeld geleitet und tritt in einen Sammelbereich aus.

Die Masse oder das Gewicht jedes ionisierten Teilchens der Testprobe reagiert unterschiedlich auf die Magnetfeldkraft, und die Partikel sind leicht aus gerader Richtung gebeugt.Ein Sammelgerät registriert, bei dem jedes Partikel den Detektor trifft und die Computersoftware das Molekül aus der Art und Weise identifizieren kann, wie es mit dem Feld interagiert.Eine Art von Gerät, die diese Technologie verwendet, wird als Massenspektrometer bezeichnet und wird häufig zur Identifizierung von unbekannten Substanzen verwendet.

Eine weitere Verwendung von Magnetfeldern, um Änderungen in ionisierten Materialien zu verursachen, ist ein Partikelbeschleuniger.Im späten 20. Jahrhundert befand sich das zu dieser Zeit gebaute größte Partikelbeschleuniger an der Schweiz und Frankreich mit 17 Meilen (27 Kilometer) Beschleuniger tief unterirdisch in einer großen Schleife.Die Ausrüstung nutzte die Magnetfeldkraft, um geladene Partikel schnell in die Schleife zu beschleunigen, wo zusätzliche Felder weiter beschleunigten oder die geladenen Partikel beschleunigen.Feldkontrollen und an Kollisionen mit anderen Materialien gesendet.Diese Ausrüstung wurde gebaut, um energiereiche Kollisionen zu testen, die denen in der Sonne oder in anderen Sternen und während der Kernreaktionen ähneln.Der Standort unterirdisch wurde verwendet, um Partikel von Raum zu verhindern, die die Testergebnisse stören, da die Gesteinsschichten über dem Beschleuniger Hochgeschwindigkeitsenergie und -Ionen absorbierten.